1. Visión xeral da proba de dureza da cadea de rolos de precisión
1.1 Características básicas da cadea de rolos de precisión
A cadea de rolos de precisión é un tipo de cadea amplamente utilizada na transmisión mecánica. As súas características básicas son as seguintes:
Composición estrutural: A cadea de rolos de precisión consta dunha placa interior da cadea, unha placa exterior da cadea, un eixe de pasador, unha manga e un rolo. A placa interior da cadea e a placa exterior da cadea están conectadas mediante o eixe de pasador, a manga está enfundada no eixe de pasador e o rolo está instalado fóra da manga. Esta estrutura permite que a cadea soporte grandes forzas de tracción e impacto durante a transmisión.
Selección de materiais: a cadea de rolos de precisión adoita estar feita de aceiro ao carbono ou aceiro de aliaxe de alta calidade, como o aceiro 45, o 20CrMnTi, etc. Estes materiais teñen alta resistencia, alta tenacidade e boa resistencia ao desgaste, o que pode cumprir os requisitos de uso da cadea en condicións de traballo complexas.
Precisión dimensional: Os requisitos de precisión dimensional da cadea de rolos de precisión son altos e as tolerancias dimensionais do paso, o grosor da placa da cadea, o diámetro do eixe do pasador, etc., contrólanse xeralmente dentro de ±0,05 mm. As dimensións de alta precisión poden garantir a precisión do engranado da cadea e do piñón e reducir os erros de transmisión e o ruído.
Tratamento superficial: Para mellorar a resistencia ao desgaste e á corrosión da cadea, as cadeas de rolos de precisión adoitan recibir tratamentos superficiais, como cementación, nitruración, galvanización, etc. A cementación pode facer que a dureza superficial da cadea alcance os 58-62 HRC, a nitruración pode facer que a dureza superficial alcance os 600-800 HV e a galvanización pode evitar eficazmente que a cadea se oxide.
1.2 Importancia das probas de dureza
As probas de dureza son de grande importancia no control de calidade das cadeas de rolos de precisión:
Garantir a resistencia da cadea: a dureza é un dos indicadores importantes para medir a resistencia do material. Mediante probas de dureza, pódese garantir que a dureza do material da cadea de rolos de precisión cumpre cos requisitos de deseño, para garantir que a cadea poida soportar unha tensión e un impacto suficientes durante o uso e evitar a rotura ou os danos da cadea debido a unha resistencia insuficiente do material.
Avaliar as propiedades do material: as probas de dureza poden reflectir os cambios na microestrutura e no rendemento do material. Por exemplo, a dureza superficial da cadea despois do tratamento de cementación é maior, mentres que a dureza do núcleo é relativamente baixa. Mediante as probas de dureza, pódese avaliar a profundidade e a uniformidade da capa de cementación para xulgar se o proceso de tratamento térmico do material é razoable.
Control da calidade da produción: No proceso de produción de cadeas de rolos de precisión, as probas de dureza son un medio eficaz de control de calidade. Ao probar a dureza das materias primas, produtos semiacabados e produtos acabados, pódense descubrir a tempo os problemas que poidan xurdir no proceso de produción, como defectos do material, tratamento térmico inadecuado, etc., de xeito que se poidan tomar as medidas correspondentes para mellorar e garantir a estabilidade e a consistencia da calidade do produto.
Prolongar a vida útil: as probas de dureza axudan a optimizar os materiais e os procesos de fabricación das cadeas de rolos de precisión, mellorando así a resistencia ao desgaste e á fatiga da cadea. A superficie da cadea de alta dureza pode resistir mellor o desgaste, reducir a perda por fricción entre a cadea e o piñón, prolongar a vida útil da cadea e reducir o custo de mantemento do equipo.
Cumprir os estándares da industria: Na industria de fabricación de maquinaria, a dureza das cadeas de rolos de precisión normalmente debe cumprir as normas nacionais ou internacionais pertinentes. Por exemplo, a norma GB/T 1243-2006 "Cadeas de rolos, cadeas de rolos con buchas e cadeas dentadas" estipula o rango de dureza das cadeas de rolos de precisión. Mediante probas de dureza, pódese garantir que o produto cumpre os requisitos estándar e mellora a competitividade do produto no mercado.
2. Normas de proba de dureza
2.1 Normas de proba nacionais
O meu país formulou unha serie de normas claras e estritas para a proba de dureza das cadeas de rolos de precisión para garantir que a calidade do produto cumpra os requisitos.
Base estándar: Baseado principalmente na norma GB/T 1243-2006 "Cadea de rolos, cadea de rolos con casquillo e cadea dentada" e outras normas nacionais relevantes. Estas normas especifican o rango de dureza das cadeas de rolos de precisión. Por exemplo, para as cadeas de rolos de precisión feitas de aceiro 45, a dureza dos pasadores e casquillos xeralmente debe controlarse en 229-285HBW; para as cadeas carburadas, a dureza superficial debe alcanzar os 58-62HRC, e a profundidade da capa carburada tamén é claramente necesaria, normalmente de 0,8 a 1,2 mm.
Método de proba: As normas nacionais recomendan o uso dun durómetro Brinell ou Rockwell para as probas. O durómetro Brinell é axeitado para probar materias primas e produtos semiacabados con baixa dureza, como placas de cadea que non foron tratadas termicamente. O valor da dureza calcúlase aplicando unha determinada carga na superficie do material e medindo o diámetro de indentación; o durómetro Rockwell úsase a miúdo para probar cadeas acabadas que foron tratadas termicamente, como pasadores e mangas carburadas. Ten unha velocidade de detección rápida, un funcionamento sinxelo e pode ler directamente o valor da dureza.
Mostraxe e proba de pezas: De acordo cos requisitos estándar, débese seleccionar aleatoriamente un certo número de mostras para as probas de cada lote de cadeas de rolos de precisión. Para cada cadea, a dureza das diferentes pezas, como a placa interior da cadea, a placa exterior da cadea, o pasador, a manga e o rolo, débese probar por separado. Por exemplo, para o pasador, débese tomar un punto de proba no medio e en ambos extremos para garantir a exhaustividade e a precisión dos resultados da proba.
Determinación dos resultados: Os resultados da proba deben determinarse estritamente de acordo co rango de dureza especificado na norma. Se o valor de dureza da peza de proba supera o rango especificado na norma, como se a dureza do pasador é inferior a 229HBW ou superior a 285HBW, a cadea considérase un produto non cualificado e debe ser tratada de novo quentamento ou outras medidas de tratamento correspondentes ata que o valor de dureza cumpra os requisitos da norma.
2.2 Normas internacionais de ensaio
Tamén existen sistemas estándar correspondentes para as probas de dureza das cadeas de rolos de precisión no mundo, e estes estándares teñen unha ampla influencia e recoñecemento no mercado internacional.
Norma ISO: A ISO 606 “Cadeas e rodas dentadas – Cadeas de rolos e cadeas de rolos con casquillo – Dimensións, tolerancias e características básicas” é unha das normas de cadeas de rolos de precisión máis utilizadas no mundo. Esta norma tamén establece disposicións detalladas para as probas de dureza das cadeas de rolos de precisión. Por exemplo, para as cadeas de rolos de precisión feitas de aceiro de aliaxe, o rango de dureza é xeralmente de 241-321HBW; para as cadeas que foron nitruradas, a dureza superficial debe alcanzar os 600-800HV e a profundidade da capa de nitruración debe ser de 0,3-0,6 mm.
Método de proba: As normas internacionais tamén recomendan o uso de durómetros Brinell, durómetros Rockwell e durómetros Vickers para as probas. O durómetro Vickers é axeitado para probar pezas con maior dureza superficial de cadeas de rolos de precisión, como a superficie do rolo despois do tratamento de nitruración, debido á súa pequena indentación. Pode medir o valor da dureza con maior precisión, especialmente ao probar pezas de pequeno tamaño e paredes delgadas.
Localización de mostraxe e probas: A cantidade de mostraxe e a localización das probas esixidas polas normas internacionais son similares ás das normas nacionais, pero a selección das localizacións das probas é máis detallada. Por exemplo, ao probar a dureza dos rolos, é necesario tomar mostras e probalas na circunferencia exterior e nas caras finais dos rolos para avaliar exhaustivamente a uniformidade da dureza dos rolos. Ademais, tamén se requiren probas de dureza para as pezas de conexión da cadea, como as placas de conexión da cadea e os pasadores de conexión, para garantir a resistencia e a fiabilidade de toda a cadea.
Xuízo de resultados: As normas internacionais son máis rigorosas á hora de xulgar os resultados das probas de dureza. Se os resultados das probas non cumpren os requisitos da norma, non só a cadea será xulgada como non cualificada, senón que outras cadeas do mesmo lote de produtos tamén terán que ser sometidas a unha dobre mostraxe. Se aínda hai produtos non cualificados despois da dobre mostraxe, o lote de produtos debe ser reprocesado ata que a dureza de todas as cadeas cumpra os requisitos da norma. Este estrito mecanismo de xuízo garante eficazmente o nivel de calidade e a fiabilidade das cadeas de rolos de precisión no mercado internacional.
3. Método de proba de dureza
3.1 Método de ensaio de dureza Rockwell
O método de ensaio de dureza Rockwell é un dos métodos de ensaio de dureza máis empregados na actualidade, especialmente axeitado para probar a dureza de materiais metálicos como as cadeas de rolos de precisión.
Principio: Este método determina o valor da dureza medindo a profundidade do indentador (cono de diamante ou bóla de carburo) presionado na superficie do material baixo unha determinada carga. Caracterízase por un funcionamento sinxelo e rápido, e permite ler directamente o valor da dureza sen cálculos complexos nin ferramentas de medición.
Ámbito de aplicación: Para a detección de cadeas de rolos de precisión, o método de proba de dureza Rockwell úsase principalmente para medir a dureza das cadeas acabadas despois do tratamento térmico, como os pasadores e as mangas. Isto débese a que estas pezas teñen unha maior dureza despois do tratamento térmico e son de tamaño relativamente grande, o que é axeitado para probas cun durómetro Rockwell.
Precisión de detección: A proba de dureza Rockwell ten unha alta precisión e pode reflectir con precisión os cambios de dureza do material. O seu erro de medición xeralmente está dentro de ±1 HRC, o que pode cumprir os requisitos das probas de dureza de cadeas de rolos de precisión.
Aplicación práctica: Nas probas reais, o durómetro Rockwell adoita empregar unha escala HRC, que é axeitada para probar materiais cun rango de dureza de 20-70 HRC. Por exemplo, para o pasador dunha cadea de rolos de precisión que foi carburada, a súa dureza superficial adoita estar entre 58-62 HRC. O durómetro Rockwell pode medir de forma rápida e precisa o seu valor de dureza, o que proporciona unha base fiable para o control de calidade.
3.2 Método de ensaio de dureza Brinell
O método de ensaio de dureza Brinell é un método clásico de ensaio de dureza, que se emprega amplamente na medición da dureza de diversos materiais metálicos, incluídas as materias primas e os produtos semielaborados das cadeas de rolos de precisión.
Principio: Este método preme unha bóla de aceiro endurecido ou unha bóla de carburo dun certo diámetro na superficie do material baixo a acción dunha carga específica e mantena durante un tempo especificado, despois retira a carga, mide o diámetro da indentación e determina o valor da dureza calculando a presión media sobre a superficie esférica da indentación.
Ámbito de aplicación: O método de ensaio de dureza Brinell é axeitado para ensaiar materiais metálicos con menor dureza, como as materias primas das cadeas de rolos de precisión (como o aceiro 45) e os produtos semiacabados que non foron tratados termicamente. As súas características son grandes indentacións, que poden reflectir as características macroscópicas de dureza do material e son axeitadas para medir materiais no rango de dureza media.
Precisión da detección: a precisión da detección da dureza Brinell é relativamente alta e o erro de medición xeralmente está dentro do ±2 %. A precisión da medición do diámetro de indentación afecta directamente á precisión do valor da dureza, polo que se requiren ferramentas de medición de alta precisión, como microscopios de lectura, no funcionamento real.
Aplicación práctica: No proceso de produción de cadeas de rolos de precisión, o método de proba de dureza Brinell úsase a miúdo para comprobar a dureza das materias primas e garantir que cumpren os requisitos de deseño. Por exemplo, para as cadeas de rolos de precisión feitas de aceiro 45, a dureza das materias primas debe controlarse xeralmente entre 170 e 230 HBW. Mediante a proba de dureza Brinell, pódese medir con precisión o valor de dureza das materias primas e pódese descubrir a tempo a dureza non cualificada dos materiais, evitando así que os materiais non cualificados entren nos seguintes elos de produción.
3.3 Método de ensaio de dureza Vickers
O método de ensaio de dureza Vickers é un método axeitado para medir a dureza de pezas de pequeno tamaño e paredes delgadas, e ten vantaxes únicas na ensaio de dureza de cadeas de rolos de precisión.
Principio: Este método preme un tetraedro de diamante cun ángulo de vértice de 136° baixo unha determinada carga na superficie do material a probar, mantén a carga durante un tempo especificado e, a continuación, retira a carga, mide a lonxitude diagonal da indentación e determina o valor de dureza calculando a presión media na área da superficie cónica da indentación.
Ámbito de aplicación: O método de ensaio de dureza Vickers é axeitado para medir materiais cun amplo rango de dureza, especialmente para detectar pezas con alta dureza superficial de cadeas de rolos de precisión, como a superficie dos rolos despois do tratamento de nitruración. A súa indentación é pequena e pode medir con precisión a dureza de pezas de pequeno tamaño e paredes delgadas, o que é axeitado para a detección con altos requisitos de uniformidade da dureza superficial.
Precisión de detección: A proba de dureza Vickers ten unha alta precisión e o erro de medición xeralmente está dentro de ±1 HV. A precisión de medición da lonxitude diagonal da indentación é crucial para a precisión do valor de dureza, polo que se require un microscopio de medición de alta precisión para a medición.
Aplicación práctica: Na proba de dureza das cadeas de rolos de precisión, o método de proba de dureza Vickers úsase a miúdo para detectar a dureza superficial dos rolos. Por exemplo, para os rolos que foron nitrurados, a dureza superficial debe alcanzar os 600-800HV. Mediante a proba de dureza Vickers, pódense medir con precisión os valores de dureza en diferentes posicións da superficie do rolo e avaliar a profundidade e a uniformidade da capa de nitruración, garantindo así que a dureza superficial do rolo cumpra os requisitos de deseño e mellorando a resistencia ao desgaste e a vida útil da cadea.
4. Instrumento de proba de dureza
4.1 Tipo e principio do instrumento
O instrumento de proba de dureza é unha ferramenta clave para garantir a precisión das probas de dureza das cadeas de rolos de precisión. Os instrumentos de proba de dureza comúns son principalmente dos seguintes tipos:
Durómetro Brinell: o seu principio consiste en premer unha bóla de aceiro endurecido ou unha bóla de carburo dun determinado diámetro na superficie do material baixo unha carga específica, manteña durante un tempo específico e logo retire a carga, e calcule o valor da dureza medindo o diámetro de indentación. O durómetro Brinell é axeitado para probar materiais metálicos con menor dureza, como materias primas de cadeas de rolos de precisión e produtos semiacabados que non foron tratados termicamente. As súas características son unha gran indentación, que pode reflectir as características macroscópicas de dureza do material. É axeitado para medir materiais no rango de dureza media e o erro de medición está xeralmente dentro de ±2 %.
Durómetro Rockwell: este instrumento determina o valor da dureza medindo a profundidade do indentador (cono de diamante ou bóla de carburo) presionado na superficie do material baixo unha determinada carga. O durómetro Rockwell é doado e rápido de operar e pode ler directamente o valor da dureza sen cálculos complexos nin ferramentas de medición. Úsase principalmente para medir a dureza das cadeas acabadas despois do tratamento térmico, como pasadores e mangas. O erro de medición xeralmente está dentro de ±1HRC, o que pode cumprir os requisitos das probas de dureza de cadeas de rolos de precisión.
Durómetro Vickers: O principio do durómetro Vickers é premer unha pirámide cuadrangular de diamante cun ángulo de vértice de 136° baixo unha determinada carga na superficie do material a probar, manteña durante un tempo especificado, retire a carga, medir a lonxitude diagonal da indentación e determinar o valor da dureza calculando a presión media soportada pola área superficial cónica da indentación. O durómetro Vickers é axeitado para medir materiais cun amplo rango de dureza, especialmente para probar pezas con maior dureza superficial de cadeas de rolos de precisión, como a superficie do rolo despois do tratamento de nitruración. A súa indentación é pequena e pode medir con precisión a dureza de pezas de pequeno tamaño e paredes delgadas, e o erro de medición está xeralmente dentro de ±1HV.
4.2 Selección e calibración do instrumento
A selección dun instrumento de proba de dureza axeitado e a súa calibración precisa son a base para garantir a fiabilidade dos resultados da proba:
Selección do instrumento: seleccione un instrumento de proba de dureza axeitado segundo os requisitos de proba das cadeas de rolos de precisión. Para materias primas e produtos semiacabados que non foron tratados termicamente, débese seleccionar un durómetro Brinell; para cadeas acabadas que foron tratadas termicamente, como pasadores e manguitos, débese seleccionar un durómetro Rockwell; para pezas con maior dureza superficial, como a superficie do rolo despois do tratamento de nitruración, débese seleccionar un durómetro Vickers. Ademais, tamén se deben ter en conta factores como a precisión, o rango de medición e a facilidade de funcionamento do instrumento para cumprir os requisitos das diferentes conexións de proba.
Calibración do instrumento: o instrumento de proba de dureza debe calibrarse antes do seu uso para garantir a precisión dos seus resultados de medición. A calibración debe ser realizada por unha axencia de calibración cualificada ou por persoal profesional de acordo coas normas e especificacións pertinentes. O contido da calibración inclúe a precisión da carga do instrumento, o tamaño e a forma do indentador, a precisión do dispositivo de medición, etc. O ciclo de calibración xeralmente determínase segundo a frecuencia de uso e a estabilidade do instrumento, normalmente de 6 meses a 1 ano. Os instrumentos calibrados cualificados deben ir acompañados dun certificado de calibración, e a data de calibración e o período de validez deben estar marcados no instrumento para garantir a fiabilidade e a trazabilidade dos resultados da proba.
5. Proceso de proba de dureza
5.1 Preparación e procesamento da mostra
A preparación da mostra é o elo básico das probas de dureza de cadeas de rolos de precisión, o que afecta directamente á precisión e fiabilidade dos resultados da proba.
Cantidade de mostraxe: De acordo cos requisitos da norma nacional GB/T 1243-2006 e da norma internacional ISO 606, débese seleccionar aleatoriamente un certo número de mostras para as probas de cada lote de cadeas de rolos de precisión. Normalmente, selecciónanse de 3 a 5 cadeas de cada lote como mostras de proba para garantir a representatividade das mostras.
Lugar de mostraxe: Para cada cadea, a dureza das diferentes pezas, como a placa de elo interior, a placa de elo exterior, o eixe do pasador, a manga e o rodillo, deben probarse por separado. Por exemplo, para o eixe do pasador, debe tomarse un punto de proba no medio e en ambos extremos; para o rodillo, a circunferencia exterior e a cara final do rodillo deben tomarse mostras e probarse por separado para avaliar exhaustivamente a uniformidade da dureza de cada compoñente.
Procesamento de mostras: Durante o proceso de mostraxe, a superficie da mostra debe estar limpa e plana, libre de aceite, ferruxe ou outras impurezas. Para mostras con incrustacións ou revestimentos de óxido na superficie, primeiro debe realizarse un tratamento de limpeza ou eliminación axeitado. Por exemplo, para cadeas galvanizadas, a capa galvanizada da superficie debe eliminarse antes da proba de dureza.
5.2 Pasos da proba de funcionamento
Os pasos da operación de proba son o núcleo do proceso de proba de dureza e deben operarse estritamente de acordo coas normas e especificacións para garantir a precisión dos resultados da proba.
Selección e calibración do instrumento: seleccione o instrumento de proba de dureza axeitado segundo o rango de dureza e as características do material do obxecto de proba. Por exemplo, para pasadores e manguitos carburados, débense seleccionar probadores de dureza Rockwell; para materias primas e produtos semiacabados que non foron tratados termicamente, débense seleccionar probadores de dureza Brinell; para rolos con maior dureza superficial, débense seleccionar probadores de dureza Vickers. Antes da proba, o instrumento de proba de dureza debe calibrarse para garantir que a precisión da carga, o tamaño e a forma do indentador e a precisión do dispositivo de medición cumpran os requisitos. Os instrumentos calibrados cualificados deben ir acompañados dun certificado de calibración, e a data de calibración e o período de validez deben estar marcados no instrumento.
Operación de proba: Coloque a mostra na mesa de traballo do durómetro para garantir que a superficie da mostra sexa perpendicular ao indentador. De acordo cos procedementos operativos do método de proba de dureza seleccionado, aplique a carga e manteña durante o tempo especificado, logo retire a carga e mida o tamaño ou a profundidade da indentación. Por exemplo, nas probas de dureza Rockwell, un indentador de cono de diamante ou unha bóla de carburo prémase na superficie do material a probar cunha determinada carga (como 150 kgf) e a carga retírase despois de 10-15 segundos e o valor da dureza lese directamente; nas probas de dureza Brinell, unha bóla de aceiro endurecido ou unha bóla de carburo dun determinado diámetro prémase na superficie do material a probar baixo unha carga especificada (como 3000 kgf) e a carga retírase despois de 10-15 segundos. O diámetro da indentación mídese cun microscopio de lectura e o valor da dureza obtense mediante cálculo.
Probas repetidas: Para garantir a fiabilidade dos resultados da proba, cada punto de proba debe probarse repetidamente varias veces, e o valor medio tómase como resultado final da proba. En circunstancias normais, cada punto de proba debe probarse repetidamente de 3 a 5 veces para reducir os erros de medición.
5.3 Rexistro e análise de datos
O rexistro e a análise de datos é o último elo no proceso de probas de dureza. Ao clasificar e analizar os datos da proba, pódense extraer conclusións científicas e razoables, o que proporciona unha base para o control de calidade do produto.
Rexistro de datos: Todos os datos obtidos durante o proceso de ensaio rexistraranse en detalle no informe da ensaio, incluíndo o número de mostra, a localización da ensaio, o método de ensaio, o valor de dureza, a data da ensaio, o persoal de ensaio e outra información. Os rexistros de datos deben ser claros, precisos e completos para facilitar as referencias e análises posteriores.
Análise de datos: análise estatística dos datos de proba, cálculo de parámetros estatísticos como o valor medio de dureza e a desviación estándar de cada punto de proba e avaliación da uniformidade e consistencia da dureza. Por exemplo, se a dureza media do pasador dun lote de cadeas de rolos de precisión é de 250 HBW e a desviación estándar é de 5 HBW, significa que a dureza do lote de cadeas é relativamente uniforme e o control de calidade é bo; se a desviación estándar é grande, pode haber flutuacións de calidade no proceso de produción e requírese unha maior investigación da causa e medidas de mellora.
Determinación do resultado: compare os resultados da proba co rango de dureza especificado nas normas nacionais ou internacionais para determinar se a mostra está cualificada. Se o valor de dureza da localización da proba supera o rango especificado na norma, como se a dureza do pasador é inferior a 229HBW ou superior a 285HBW, a cadea considérase un produto non cualificado e necesita ser tratada de recalentamento ou outras medidas de tratamento correspondentes ata que o valor de dureza cumpra os requisitos da norma. Para os produtos non cualificados, as súas condicións non cualificadas deben rexistrarse en detalle e os motivos deben analizarse para tomar medidas de mellora específicas para mellorar a calidade do produto.
6. Factores que afectan á proba de dureza
6.1 Impacto do ambiente de proba
O ambiente de proba inflúe de xeito importante na precisión dos resultados da proba de dureza das cadeas de rolos de precisión.
Influencia da temperatura: Os cambios de temperatura afectarán á precisión do durómetro e ao rendemento da dureza do material. Por exemplo, cando a temperatura ambiente é demasiado alta ou demasiado baixa, as partes mecánicas e os compoñentes electrónicos do durómetro poden expandirse e contraerse debido á calor, o que resultará en erros de medición. En xeral, o rango de temperatura de funcionamento óptimo do durómetro Brinell, o durómetro Rockwell e o durómetro Vickers é de 10 ℃ a 35 ℃. Cando se supera este rango de temperatura, o erro de medición do durómetro pode aumentar aproximadamente ±1 HRC ou ±2 HV. Ao mesmo tempo, non se pode ignorar a influencia da temperatura na dureza do material. Por exemplo, para o material da cadea de rolos de precisión, como o aceiro 45#, a súa dureza pode aumentar lixeiramente nun ambiente de baixa temperatura, mentres que nun ambiente de alta temperatura, a dureza diminuirá. Polo tanto, ao realizar probas de dureza, débese levar a cabo nun ambiente de temperatura constante tanto como sexa posible, e débese rexistrar a temperatura ambiente nese momento para corrixir os resultados da proba.
Influencia da humidade: A influencia da humidade nas probas de dureza reflíctese principalmente nos compoñentes electrónicos do durómetro e na superficie da mostra. Un exceso de humidade pode causar que os compoñentes electrónicos do durómetro estean húmidos, o que afecta á precisión e estabilidade da súa medición. Por exemplo, cando a humidade relativa supera o 80 %, o erro de medición do durómetro pode aumentar aproximadamente ±0,5 HRC ou ±1 HV. Ademais, a humidade tamén pode formar unha película de auga na superficie da mostra, o que afecta ao contacto entre o indentador do durómetro e a superficie da mostra, o que resulta en erros de medición. Para a proba de dureza de cadeas de rolos de precisión, recoméndase realizar nun ambiente cunha humidade relativa do 30 % ao 70 % para garantir a fiabilidade dos resultados da proba.
Influencia da vibración: a vibración no ambiente de proba interferirá coa proba de dureza. Por exemplo, a vibración xerada polo funcionamento de equipos de procesamento mecánico próximos pode causar que o indentador do durómetro se desprace lixeiramente durante o proceso de medición, o que resultará en erros de medición. A vibración tamén pode afectar á precisión da aplicación da carga e á estabilidade do durómetro, afectando así á precisión do valor de dureza. En xeral, ao realizar probas de dureza nun ambiente con grandes vibracións, o erro de medición pode aumentar aproximadamente ±0,5 HRC ou ±1 HV. Polo tanto, ao realizar probas de dureza, debe tentar escoller un lugar lonxe da fonte de vibración e tomar as medidas de redución de vibracións axeitadas, como instalar unha almofada de redución de vibracións na parte inferior do durómetro, para reducir o impacto da vibración nos resultados da proba.
6.2 Influencia do operador
O nivel profesional e os hábitos de funcionamento do operador inflúen moito na precisión dos resultados das probas de dureza das cadeas de rolos de precisión.
Habilidades operativas: A destreza do operador nos instrumentos de proba de dureza afecta directamente á precisión dos resultados da proba. Por exemplo, para un probador de dureza Brinell, o operador necesita medir con precisión o diámetro de indentación e o erro de medición pode causar unha desviación no valor de dureza. Se o operador non está familiarizado co uso da ferramenta de medición, o erro de medición pode aumentar aproximadamente en ±2 %. Para os probadores de dureza Rockwell e os probadores de dureza Vickers, o operador necesita aplicar correctamente a carga e ler o valor de dureza. Un funcionamento incorrecto pode causar que o erro de medición aumente aproximadamente en ±1 HRC ou ±1 HV. Polo tanto, o operador debe recibir formación profesional e ser competente nos métodos de funcionamento e precaucións do instrumento de proba de dureza para garantir a precisión dos resultados da proba.
Experiencia nas probas: A experiencia do operador nas probas tamén afectará á precisión dos resultados da proba de dureza. Os operadores experimentados poden xulgar mellor os problemas que poidan xurdir durante a proba e tomar as medidas correspondentes para axustalos. Por exemplo, durante a proba, se se atopa que o valor de dureza é anormal, os operadores experimentados poden xulgar se hai un problema coa propia mostra ou se a operación ou o instrumento da proba fallan en función da experiencia e os coñecementos profesionais, e tratalo a tempo. Os operadores sen experiencia poden manexar os resultados anormais de forma inadecuada, o que resulta nun xuízo erróneo. Polo tanto, as empresas deben centrarse en cultivar a experiencia de proba dos operadores e mellorar o nivel de proba dos operadores mediante formación e práctica regulares.
Responsabilidade: A responsabilidade dos operadores tamén é crucial para a precisión dos resultados das probas de dureza. Os operadores cun forte sentido da responsabilidade seguirán estritamente as normas e especificacións, rexistrarán coidadosamente os datos da proba e analizarán coidadosamente os resultados da proba. Por exemplo, durante a proba, o operador debe repetila para cada punto de proba varias veces e tomar o valor medio como resultado final da proba. Se o operador non é responsable, os pasos da proba repetidos poden omitirse, o que resulta nunha redución da fiabilidade dos resultados da proba. Polo tanto, as empresas deben reforzar a educación en responsabilidade dos operadores para garantir o rigor e a precisión do traballo de proba.
6.3 Impacto da precisión do equipo
A precisión do instrumento de proba de dureza é un factor clave que afecta a precisión dos resultados da proba de dureza das cadeas de rolos de precisión.
Precisión do instrumento: A precisión do instrumento de proba de dureza afecta directamente á precisión dos resultados da proba. Por exemplo, o erro de medición do durómetro Brinell xeralmente está dentro de ±2 %, o erro de medición do durómetro Rockwell xeralmente está dentro de ±1 HRC e o erro de medición do durómetro Vickers xeralmente está dentro de ±1 HV. Se a precisión do instrumento non cumpre os requisitos, non se pode garantir a precisión dos resultados da proba. Polo tanto, ao seleccionar un instrumento de proba de dureza, débese seleccionar un instrumento con alta precisión e boa estabilidade, e a calibración e o mantemento deben realizarse regularmente para garantir que a precisión do instrumento cumpra os requisitos da proba.
Calibración do instrumento: A calibración do instrumento de proba de dureza é a base para garantir a precisión dos resultados da proba. A calibración do instrumento debe ser realizada por unha axencia de calibración cualificada ou por persoal profesional e operada de acordo coas normas e especificacións pertinentes. O contido da calibración inclúe a precisión da carga do instrumento, o tamaño e a forma do indentador, a precisión do dispositivo de medición, etc. O ciclo de calibración xeralmente determínase segundo a frecuencia de uso e a estabilidade do instrumento, normalmente de 6 meses a 1 ano. Os instrumentos calibrados cualificados deben ir acompañados dun certificado de calibración, e a data de calibración e o período de validez deben estar marcados no instrumento. Se o instrumento non está calibrado ou a calibración falla, non se pode garantir a precisión dos resultados da proba. Por exemplo, un durómetro non calibrado pode facer que o erro de medición aumente aproximadamente ±2HRC ou ±5HV.
Mantemento do instrumento: o mantemento dos instrumentos de proba de dureza tamén é un vínculo clave para garantir a precisión dos resultados da proba. Durante o uso do instrumento, a precisión pode cambiar debido ao desgaste mecánico, ao envellecemento dos compoñentes electrónicos, etc. Polo tanto, as empresas deben establecer un sistema completo de mantemento do instrumento e realizar un mantemento e mantemento regular do instrumento. Por exemplo, limpar regularmente a lente óptica do instrumento, comprobar o desgaste do indentador, calibrar o sensor de carga, etc. Mediante un mantemento regular, os problemas co instrumento pódense descubrir e resolver de maneira oportuna para garantir a precisión e a estabilidade do instrumento.
7. Determinación e aplicación dos resultados da proba de dureza
7.1 Estándar de determinación de resultados
A determinación dos resultados da proba de dureza das cadeas de rolos de precisión realízase estritamente de acordo coas normas pertinentes para garantir que a calidade do produto cumpra os requisitos.
Determinación da norma nacional: segundo as normas nacionais como a GB/T 1243-2006 "Cadea de rolos, cadea de rolos con buchas e cadea dentada", as cadeas de rolos de precisión de diferentes materiais e procesos de tratamento térmico teñen requisitos claros de rango de dureza. Por exemplo, para as cadeas de rolos de precisión feitas de aceiro 45, a dureza dos pasadores e buchas debe controlarse en 229-285HBW; a dureza superficial da cadea despois do tratamento de cementación debe alcanzar 58-62HRC e a profundidade da capa de cementación é de 0,8-1,2 mm. Se os resultados da proba superan este rango, como se a dureza do pasador é inferior a 229HBW ou superior a 285HBW, considerarase non cualificado.
Xuízo estándar internacional: Segundo a norma ISO 606 e outras normas internacionais, o rango de dureza das cadeas de rolos de precisión feitas de aceiro de aliaxe é xeralmente de 241-321HBW, a dureza superficial da cadea despois do tratamento de nitruración debe alcanzar os 600-800HV e a profundidade da capa de nitruración debe ser de 0,3-0,6 mm. As normas internacionais son máis estritas á hora de xulgar os resultados. Se os resultados da proba non cumpren os requisitos, non só a cadea será xulgada como non cualificada, senón que o mesmo lote de produtos tamén deberá duplicarse para a mostraxe. Se aínda hai produtos non cualificados, o lote de produtos debe ser reprocesado.
Requisitos de repetibilidade e reproducibilidade: para garantir a fiabilidade dos resultados da proba, cada punto de proba debe probarse repetidamente, normalmente de 3 a 5 veces, e o valor medio tómase como resultado final. A diferenza nos resultados das probas da mesma mostra por diferentes operadores debe controlarse dentro dun certo rango, como que a diferenza nos resultados da proba de dureza Rockwell xeralmente non supere ±1 HRC, a diferenza nos resultados da proba de dureza Brinell xeralmente non supere ±2 % e a diferenza nos resultados da proba de dureza Vickers xeralmente non supere ±1 HV.
7.2 Aplicación dos resultados e control de calidade
Os resultados da proba de dureza non só son a base para determinar se o produto está cualificado, senón tamén unha referencia importante para o control de calidade e a mellora dos procesos.
Control de calidade: Mediante probas de dureza, pódense descubrir a tempo problemas no proceso de produción, como defectos no material e tratamento térmico inadecuado. Por exemplo, se a proba detecta que a dureza da cadea é inferior ao requisito estándar, pode ser que a temperatura do tratamento térmico sexa insuficiente ou que o tempo de retención sexa insuficiente; se a dureza é superior ao requisito estándar, pode ser que o temple do tratamento térmico sexa excesivo. Segundo os resultados da proba, a empresa pode axustar o proceso de produción a tempo para garantir a estabilidade e a consistencia da calidade do produto.
Mellora do proceso: Os resultados das probas de dureza axudan a optimizar o proceso de fabricación de cadeas de rolos de precisión. Por exemplo, ao analizar os cambios de dureza da cadea baixo diferentes procesos de tratamento térmico, a empresa pode determinar os parámetros óptimos de tratamento térmico e mellorar a resistencia ao desgaste e á fatiga da cadea. Ao mesmo tempo, as probas de dureza tamén poden proporcionar unha base para a selección de materias primas para garantir que a dureza das materias primas cumpra os requisitos de deseño, mellorando así a calidade xeral do produto.
Aceptación e entrega do produto: Antes de que o produto saia da fábrica, os resultados da proba de dureza son unha base importante para a aceptación do cliente. Un informe da proba de dureza que cumpra os requisitos estándar pode aumentar a confianza do cliente no produto e promover as vendas e a comercialización do produto. No caso dos produtos que non cumpren os estándares, a empresa debe reprocesalos ata que superen a proba de dureza antes de poder entregalos aos clientes, o que axuda a mellorar a reputación da empresa no mercado e a satisfacción do cliente.
Trazabilidade da calidade e mellora continua: o rexistro e a análise dos resultados das probas de dureza poden proporcionar soporte de datos para a trazabilidade da calidade. Cando se producen problemas de calidade, as empresas poden rastrexar os resultados das probas para atopar a causa raíz do problema e tomar medidas de mellora específicas. Ao mesmo tempo, mediante a acumulación e análise a longo prazo dos datos das probas, as empresas poden descubrir posibles problemas de calidade e direccións de mellora dos procesos, e lograr unha mellora e un aumento continuos da calidade.
Data de publicación: 18 de abril de 2025
